“双碳”背景下制造业高质量发展研究

摘  要：实现碳达峰碳中和是推动高质量发展的内在要求。制造业是我国实现“双碳”目标、加快绿色发展的关键领域之一。制造业的绿色转型、高质量发展对维持经济社会稳定运行、增强综合国力和跨越中等收入陷阱具有重要意义。“双碳”背景下，制造业发展既面临挑战又面临机遇。因此，要树立主动且系统性的节能减排思维，创新制造业低碳技术，推进数字技术应用，完善要素市场化配置体制机制等，不断促进制造业高质量发展。

一、“双碳”目标的提出

碳达峰是指在某一个时点，人为二氧化碳的排放量达到峰值，之后逐步回落。碳中和是指在特定时期内，人为二氧化碳排放量与二氧化碳移除量相平衡的状态。2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标愿景，是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策，既是实现中华民族永续发展的必然选择，也是构建人类命运共同体的庄严承诺。“双碳”目标已被写入“十四五”规划，成为我国中长期阶段的重要战略目标，掀起一场广泛而深刻的变革。“双碳”目标的实现，对我国是一场异常艰苦的转型战役。然而，这场战役势在必行。

工业革命以来，化石能源的大规模开发和使用被认为是大气温室气体浓度上升的主要原因，因化石燃料燃烧产生的二氧化碳据估分别占全球温室气体排放和二氧化碳量的76%和85%。联合国政府间气候变化专门委员会（ipcc）评估报告显示，截至2020年底，化石能源燃烧带来的二氧化碳已累计达到2.25万亿吨，全球地表温度平均升高1.1度；如果想把升温控制在1.5度，还可以排放4300亿吨；如果控制升温在2度，还可以排放6500亿吨。而在受新冠疫情影响全球经济放缓的情况下，2020年全球二氧化碳的排放量大约是420亿吨，即便按照2020年的排放速度，全球二氧化碳排放额度也会在10~15年用完，全球减排任务十分艰巨。根据2018年中国工程院咨询项目“碳约束条件下我国能源结构优化研究”的分析，如果全球各个国家碳排放空间分配方案按照高碳情景进行，从2021年开始，我国有二氧化碳排放额3400亿吨；按照低碳情景，只有1150亿吨。我国工业碳排放占我国全社会碳排放的70%以上，要实现“双碳”目标，工业是主战场。同时，“十四五”期间，我国要保持制造业比重基本稳定、实现经济平稳增长，还要完成“双碳”的阶段性指标，这些目标的同时实现，是“十四五”时期乃至更长时期内，我国面临的重大战略课题。

二、“双碳”背景下制造业高质量发展的意义

（一）维持经济社会稳定运行的基本保障

“双碳”背景下，绿色高质量发展的制造业是经济社会稳定运行的基本保障。一是更好地满足人民对美好生活的向往。如果没有制造业的高质量发展，就很难提供丰富且高质量的产品、现代化的生活环境等。二是推进可持续可循环发展。如果制造业高污染、高耗能，资源终会面临枯竭，发展方式终将难以为继，只有拥有绿色可循环的制造业体系和制造业技术，才能实现可持续可循环发展。三是保障发展与安全。只有制造业具有技术的自主可控性和强大韧性，才能应对各种重大突发事件和自然灾害等冲击，保障人民安全，维护经济社会稳定。

（二）增强综合国力的关键支撑

制造业是立国之本、兴国之器、强国之基。“双碳”目标对制造业提出的绿色发展要求不仅会促进制造业进行绿色技术再造，而且会降低制造业对外能源依赖、增强产业链供应链的能源自主可控能力。在促进制造业绿色技术再造方面，从产品设计、生产、售后、回收到循环利用的全生命周期，都要融入绿色可循环利用的材料、工艺和技术等，夯实制造业产业基础。在降低制造业对外能源依赖、增强产业链供应链能源自主可控能力方面，加快由技术创新和能源创新支撑的产业基础再造，加速提升产业体系的现代化水平，增强国家综合竞争力。

（三）跨越中等收入陷阱的重要基础

我国把“保持制造业比重稳定”作为“十四五”时期制造业高质量发展的任务之一，就是由于工业化发展规律表明，在人均gdp处于中等收入阶段时，制造业比重过快或过早地下降，可能导致一个国家陷入中等收入阶段，难以保持经济高速增长和跨入高收入阶段。日本和韩国都是保持制造业对经济支撑作用从而进入高收入国家行列的，而阿根廷和巴西则相反，制造业比重显著下降与经济停滞基本同步，从而陷入了中等收入陷阱。工业碳排放占我国全社会碳排放的70%以上，但又要保持制造业比重基本稳定，这就要求制造业绿色低碳发展，保持经济高质量稳定增长，支撑经济跨过中等收入陷阱。

三、“双碳”背景下制造业面临的挑战与机遇

（一）“双碳”背景下制造业面临的挑战

1.制造业面临低排放和高增长的双重压力 “双碳”目标要求低排放甚至碳排放被完全吸纳，而能源是经济进一步稳定增长的动力原料，要发展就需要消耗能源，难免有碳排放，看似矛盾的目标，给了制造业双重的压力。一是，制造业亟待适应“低排放高增长”模式。gdp增长需要能源消耗和碳排放，如果单位gdp产生的碳排放不变，那么gdp越高、碳排放总量就越大。因此，传统地，有两种发展路径：“高碳排放高增长”和“低碳排放低增长”。率先完成工业化的发达国家，一般采取的是“高碳排放高增长”模式，并多数通过调整能源结构和产业结构实现“碳达峰”；而我国还处于工业化后期，制造业面临着保持稳定增长和减碳固碳的双重压力，这将是十分严峻的挑战。二是，我国制造业适应“低排放高增长”模式的任务重、时间紧。首先，任务重。尽管从1900年算起的人均累计碳排放量我国只有157吨/人，美国是1218吨/人，全球平均水平是209吨/人。但是，严控全球地表温度条件下，剩余的全球碳排放额度非常有限。而我国人均碳排放量增长空间巨大，如2019年我国的千人汽车拥有量为173辆，美国是837辆，相比美国而言，我国的化石能源使用潜力和碳排放压力非常大。“双碳”目标需要约束这些潜力空间，并进一步压缩现有能耗水平，直至实现碳排放与碳吸收相等，任务非常艰巨。其次，时间紧。我国从2030年“碳达峰”到2060年“碳中和”，“双碳”目标之间时间间隔为30年，而英国、美国和日本从“碳达峰”到“碳中和”的时间间隔分别为80年、45年和100年。并且，我国人口是美国的四倍多，碳排放压力巨大，实现“双碳”目标的时间紧迫。

2.制造业面临产业转型升级与能源体系重塑的叠加变革  我国制造业的短板主要体现在高科技和能源方面。高科技和能源资源的对外依存度高，直接制约着我国科技自立自强和能源自主可控。一是在高科技方面，部分关键核心技术受制于人。有些核心基础零部件（元器件）、关键基础材料、先进基础工艺、行业技术基础及关键基础软件对外依存度高，这不利于我国科技自立自强水平的提升。随着新一轮科技革命和产业变革，我国提出了要“保持制造业比重稳定”和“实现产业基础再造”等产业发展目标，对制造业筑基强魂提出了高要求，通过产业基础再造、关键核心技术突破等不断提升产业链供应链韧性和科技自立自强水平的要求更为迫切，制造业转型升级与高质量发展任务极为艰巨。二是在能源系统方面，偏重的产业结构与偏煤的能源结构加大了构建绿色能源系统的难度。一方面，偏重的产业结构导致制造业具有能源密集型特点，能源消耗大，碳排放多，绿色发展对制造业形成了高压态势。我国重化工业能源消耗高，有四个高耗能产业——建材、有色（有色金属）、化工和钢铁行业，这四个行业的能源消费量占能耗总量的30%左右。由于我国进一步现代化还需要有重化工业的支撑，这也加大了制造业绿色转型的难度。另一方面，偏煤的能源结构加大了“双碳”目标下制造业绿色转型的难度。2012年到2021年，我国煤炭消费占一次能源消费比重由68.5%下降到56%，能源结构正在不断向清洁化调整。但是，煤炭仍是我国主要消费能源，碳排放压力依然很大。能源结构偏重会增加制造业重构的难度。2021年，我国煤炭消费量超40亿吨，煤炭消费带来的碳排放量占化石能源消费碳排放总量的70%以上。加快调整煤炭利用方式和能源消费结构是制造业技术重构的重点和难点。

（二）“双碳”背景下制造业面临的机遇

1.产业链能源链自主可控的机遇 “双碳”目标为制造业产业链供应链自主可控提供了前所未有的机遇。我国是能源进口大国，石油和天然气高度依赖进口，这导致我国能源对外依存度高、地缘政治风险高、能源价格波动风险高，严重制约着我国产业链供应链的能源自主可控能力。因此，调整能源结构、实现“双碳”目标，有利于倒逼制造业能源革命，促进产业绿色发展，增强我国产业链能源链等方面的自主可控能力。

“双碳”目标有利于对制造业进行产业基础再造。我国要逐步增强产业链供应链自主可控能力，为此，需要对制造业进行产业基础再造。能源技术是制造业进行产业基础再造的重要支撑，也是制造业高质量发展的动力基础。“双碳”目标对能源系统工艺技术的技术创新和改造提出了更高要求。从太阳能、风能、核能到生物能源，这些都需要新材料、新技术方面的突破，提高对光能、风能及生物能源的捕获、储存和输出能力，每个环节都离不开制造业技术、工艺和材料等方面的突破。因此，能源变革可以通过能源环节的技术倒逼推进制造业在新能源等方面的技术突破，促进制造业技术形成系统性绿色化转型，构建绿色产业基础，提升在新能源领域的制造业自主可控能力。

2.工业化尚未完成就进行绿色化改造的后发优势 “双碳”目标下我国制造业具有后发优势。由于发达国家在传统能源模式下推进工业化，能源结构和技术路径已经成型，工业发展沉没成本已经产生，容易锁定在既定模式中。而我国还在探索的过程中，原有的工业化道路多是引进消化吸收，但在新能源方面基本与世界其他国家站在同一起跑线上，所以，绿色化改造不仅可以打破传统工业的能源锁定和技术锁定，更可能开创出自主可控的新发展优势。“双碳”目标下制造业转型具有技术革命和能源革命双重推动力。科技革命和能源革命的叠加可以有效缩短我国工业化时间，有利于融合生成新产业、新模式，原本的能源劣势可能转化为能源优势。比如，我国传统化石能源储量较少，对国际能源依赖度高；但是，我国在风电、光电和核电等清洁能源方面具备反超优势。“双碳”目标下制造业具有广阔的市场优势。“双碳”技术的创新固然重要，市场应用更是技术快速迭代的试验场。我国正处于工业化后期，开展绿色化改造具备后发优势，相关市场非常广阔，这给制造业绿色转型提供了良好的舞台。一方面，超大规模市场可以容纳多种制造业绿色化转型路径同时进行探索，提高绿色转型的成功机率。另一方面，广阔的市场可以使绿色制造在规模化生产的同时实现多元化发展和充分竞争，加速技术迭代。

四、“双碳”背景下制造业高质量发展建议

（一）树立主动且系统性的节能减排思维

一方面，增强节能减排主动性。“双碳”目标确立后，制造业的节能减排及相关技术创新都势在必行，做好准备、主动迎接变革，才能更快适应和享受节能减排的红利。要主动推进制造业节能改造和污染物的深度治理，对钢铁、石化化工等重点行业实施重点改造和监管，主动融入制造业绿色化转型进程中，紧紧跟上“双碳”目标下的绿色转型步伐，避免掉队。如《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（国六标准）正式实施后，有很多没有重视该标准的车企出现了无车可卖的尴尬局面。因此，制造业只有主动适应改革，才能为抢抓新机遇做好充分准备。另一方面，树立系统性的节能减排思维。不同地区、不同制造业企业和不同制造业环节面临的发展阶段、技术路径不同，要划分类别、划分阶段、量体裁衣和系统谋划。东部发达地区工业化程度高，中西部地区工业化程度相对较低，应结合地区实际，制定不同的“碳中和”实现路径，不同地区之间形成有序接续，系统发展。同时，要以系统的眼光看待产业链供应链的各个环节，兼顾节能减碳与产业高质量发展，提升产业链供应链的绿色竞争力。

（二）创新制造业低碳技术

第一，逐步加强清洁能源对化石能源的替代。既要加强传统重化工业领域节能减排设施的应用，提高化石能源使用效率；又要加强低碳清洁能源对于煤炭、石油等高碳化石能源的替代，提高低碳和无碳能源使用比重。第二，破解清洁能源发展的技术难题。加快光能、风能、水能和核能等零碳能源的技术创新与应用，加快储能技术创新，破解新能源发展中的能源开发、传输、存储及使用等方面的关键核心技术难题。如尽管风电、光伏发电的发电价格已经实现平价，但是如何储能仍是难题，储能技术的突破会快速提高新能源发电的消费比重。第三，加快循环技术开发与应用。如某车企加强对新能源电池的锂、钴的可持续开采，其开发的某款新能源汽车90%的材料能够进行回收再利用。只有把循环经济的理念渗透到制造业技术创新过程中，才能真正推动制造业绿色转型，促进以制造业绿色低碳技术为引领的全社会低碳发展。

（三）推进数字技术与绿色制造深度融合

推进数字技术与制造业深度融合，加强数字分析技术在制造业能耗测度、监控及减排提效方面的应用。通过对制造业各环节能耗数据的分析，更好地调整生产技术，科学制定生产计划、改造生产流程和优化生产工艺，提升能源利用效率。进一步强化数字技术对发电、输电和用电全链条的数据分析。光伏发电和风电等新能源发电具有周期性，新能源发电与耗电具有地区不均衡性，应运用数字技术对相关数据进行挖掘分析，对发电和用电各环节进行智能化调节，更高效地做好电量调峰、预测和应急输送等，保障生产制造和生活用电的稳定性，为制造业绿色低碳生产提供更充足的绿色电能。运用数字技术加快整合绿色公共服务资源，构建制造业绿色转型专业服务云平台，加速构建制造业绿色低碳产业生态和服务体系。整合企业、高校和科研院所等方面的资源，建立服务企业和产业发展的绿色公共平台，构建和营造制造业全生命周期的云服务网络体系和绿色转型生态，汇集人才、技术和信息等各方面要素，提供专业的公共服务，为制造业绿色低碳发展提供智能化的云服务。

（四）完善要素市场化配置体制机制

第一，完善低效要素退出机制。构建低效要素市场化退出与要素流转机制，完善相关政策体系，加快要素市场化配置，及时引导相关要素向绿色低碳的制造业行业流转，加速推进制造业绿色化转型。对于高污染、高耗能制造业建立退出机制，淘汰落后产能，释放错配资源，倒逼制造业绿色化升级。将集聚在低效、高耗能的制造业领域的各类要素充分释放、快速流转，加速向绿色高效的制造业领域引导、汇聚，为制造业绿色化转型升级注入优质要素力量。第二，不断完善碳交易市场制度。探索建立更加完善的碳交易市场，推进碳积分和碳账户建设，倒逼制造业企业绿色化升级。借鉴国际发展经验，结合我国发展阶段和实际需求，构建系统的碳交易机制，加速清洁能源对传统化石能源的替代。第三，健全生产要素评价与分配机制。在要素贡献评价、收入分配等方面建立标准，强化产业绿色化发展导向，向绿色技术等要素倾斜。充分发挥市场在要素配置中的作用，推动以更高效、更优质的绿色化方向为引导的生产要素配置制度建设，加速制造业绿色化、高端化发展。

碳中和与可持续发展